中國渴望使用第三代芯片

一些技術專家表示，預計未來幾年中國大陸將對第三代半導體產(chǎn)生強勁需求，這些半導體產(chǎn)品主要用于電網(wǎng)、電動汽車和電信基站。

新一代芯片，也稱為復合芯片，由碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等寬帶隙材料制成，它們適用于功率器件，可以在高溫、高頻和高壓的環(huán)境中工作。

TrendForce 表示，全球 SiC 功率器件市場的價值將從 2022 年的 16.1 億美元攀升至 2026 年的 53.3 億美元，復合年增長率（CAGR）為 35%。GaN 功率器件的年增長率將從 2022. 年的 1.8 億美元增長到 2026 年的 13.3 億美元，CAGR 為 65%。

有分析稱，由于該行業(yè)不在美國制裁的覆蓋范圍之內(nèi)，中國可以培養(yǎng)自己的晶圓代工廠，也許有一天能夠自行供應第三代半導體芯片。

「SiC 市場的發(fā)展受到新能源行業(yè)的強烈推動，特別是新能源汽車的旺盛需求，」TrendForce 分析師 Rany Gong（龔先生）最近在深圳舉行的一次研討會上表示。

龔先生表示，他預計汽車用碳化硅功率器件的銷售額將從.2022 年的 10.9 億美元增長到 2026 年的 39.8 億美元，CAGR 為 38%。

「GaN 芯片在汽車市場的前景也在增長，但需要行業(yè)參與者做出更多努力，」他說?！窯aN 市場現(xiàn)在主要由消費電子產(chǎn)品驅(qū)動，因為 GaN 芯片適用于快速充電設備。」GaN 芯片將在 2025 年左右用于車載充電器和 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，到 2030 年用于電源逆變器。

「第三代半導體可以廣泛應用于新能源、交通和光電領域，幫助中國實現(xiàn)排放峰值和碳中和目標，」中國先進半導體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟（CASA）指導委員會主任曹健林 5 月下旬在北京舉行的一次研討會上表示。

曹表示，去年全球半導體市場進入下行周期，但由于汽車、太陽能和儲能行業(yè)的強勁需求，第三代芯片市場繼續(xù)增長并進入高速增長期。他說，中國總有一天能夠自給自足所需的器件。

中國工程院院士、國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略咨詢委員會主任甘勇表示，第三代芯片使用量的增加將對未來十年全球半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生至關重要的影響，他補充說，芯片行業(yè)的全球化是不可阻擋的。

美國制裁

去年 10 月，美國商務部工業(yè)和安全局（BIS）對中國大陸芯片行業(yè)實施了新的限制措施。根據(jù) BIS 的限制，生產(chǎn) 16nm 或更低制程節(jié)點芯片的中國大陸晶圓廠必須申請許可證才能從美國購買半導體設備等產(chǎn)品。

今年 1 月，日本和荷蘭同意加入美國，限制中國大陸獲得先進的半導體設備，今年 4 月，日本表示，23 種芯片技術的供應商最早在 7 月需要獲得政府批準才能出口到包括中國大陸在內(nèi)的國家和地區(qū)。

一些分析師表示，美國的限制措施不會阻止中國制造第三代芯片，因為生產(chǎn)是材料科學的問題，不需要高端光刻技術。

總部位于深圳的千展產(chǎn)業(yè)研究院在一份研究報告中表示，與美國的貿(mào)易戰(zhàn)實際上使中國更加專注于生產(chǎn)第三代芯片，該公司表示，中國 SiC 和 GaN 功率器件的銷售額從 2017. 年的 17.9 億元人民幣增長到 2021 年的 71.7 億元人民幣，CAGR 為 300%。

該公司表示，在截至 2027 年的 5 年內(nèi)，中國大陸 SiC 和 GaN 功率器件的銷售額將平均每年增長 45%，達到 660 億元人民幣，而同期 GaN 微波射頻器件的銷售額將每年增長 22%，達到 240 億元人民幣。

中國科協(xié)出版的雜志《中國科技報》發(fā)表文章稱，第三代芯片領域是中國未來可以超越西方的領域。

「在前兩代半導體的發(fā)展中，我們的國家比其它國家起步晚，我們在賽車比賽中很難'彎道上超越別人'，」它說?！傅诘谌酒I域，中外企業(yè)幾乎同時起步，希望我們的國家能夠迎頭趕上，用本地供應商取代所有外國供應商?！?/span>

兩用芯片

世界上大部分的芯片制造能力仍在制造第一代芯片，這些芯片主要由硅制成。由砷化鎵（GaAs）和磷化鎵（GaP）制成的第二代芯片用于 4G 電信設備。一些第三代由氧化鋅（ZnO）和氮化鋁（AlN）制成。

制造第三代芯片的成本大約是制造硅芯片的兩到三倍。

第三代芯片制程通常在 90-350nm 之間，這些尺寸不受美國制裁的約束，其中，GaN 微波射頻芯片可用于導彈、雷達和旨在欺騙雷達的電子對抗，SiC 芯片可用于噴氣式、坦克和海軍艦艇發(fā)動機以及風洞。

CASA 總裁吳玲上個月表示，中國應尋求自給自足芯片，以滿足電信，能源，運輸和國防工業(yè)的巨大需求。她指出，該國仍然缺乏對科學研究的長期穩(wěn)定投資，缺乏評估研究成果的平臺以及鼓勵私人資本投資該部門的機制。

一些分析人士表示，中國大陸在第三代芯片領域短期內(nèi)要趕上西方并不容易，因為包括 Wolfspeed、Rohm、Infineon、三菱和 STMicroelectronics 在內(nèi)的外國公司仍然擁有核心技術。

目前，中國大陸的主要行業(yè)參與者包括華潤微電子、三安光電、杭州士蘭和株洲中車時代電氣有限公司。

6 月 7 日，意法半導體（STMicroelectronics）表示，已與中國三安光電簽署協(xié)議，在重慶成立一家新的 SiC 器件制造合資企業(yè)。